Ученые Алтайского государственного университета и Института вычислительного моделирования ФИЦ «Красноярский научный центр СО РАН» завершили первый этап работы над проектом по исследованию процессов тепломассообмена и динамики явлений в многофазных системах.
 
В последние десятилетия это научное направление переживает настоящий бум в связи с важностью его практического применения в различных областях космических технологий, энергетики и промышленности. В частности, процессы тепломассообмена происходят во многих технических системах, использующих в своей работе жидкие или газообразные среды, а их изучение необходимо для развития наукоемких технологий с применением испарителей и конденсаторов, технологических способов охлаждения и термостабилизации микроэлектронного оборудования.
 
Реализацию проекта, поддержанного грантами РФФИ и РНФ, возглавила профессор кафедры дифференциальных уравнений АлтГУ доктор физико-математических наук Ольга Николаевна Гончарова. Полученный результат научных изысканий изложен в статьях, опубликованных в высокорейтинговых журналах Applied Mathematical Modelling и Microgravity Science and Technology.
 
Благодаря созданной в Институте теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН уникальной установки, оснащенной целым рядом новейших современных устройств, ученым удалость выполнить большую программу экспериментальных исследований динамики испаряющегося горизонтального слоя жидкости. Потребность в теоретическом изучении конвективных течений жидкостей и спутных потоков газа в условиях испарения или конденсации на границе раздела вызвана необходимостью разработки концепций новых экспериментов и прогнозирования их исходов.
 
«Одним из принципиальных вопросов математического моделирования конвекции жидкостей в рамках классических или новых математических моделей является построение точных решений определяющих уравнений, — поясняет Ольга Гончарова. — В своей работе, основываясь на трехмерных точных решениях уравнений Навье—Стокса в приближении Обербека—Буссинеска, мы провели аналитическое и численное исследование двухслойных течений с испарением и конденсацией на границе раздела. Трехмерные решения — это довольно редкий и сложный для построения пример. С их помощью нам удалось быстро и эффективно исследовать влияние на характеристики возникающих режимов течений таких факторов, как теплофизические свойства рабочих сред, тип тепловой нагрузки на границах области течения, геометрия системы. Решения, которые удалось нам построить, стали трехмерным обобщением решения Остроумова—Бириха и имеют групповую природу. Решения групповой природы гарантируют сохранение свойств симметрии, заложенных при выводе основных уравнений и обеспечивающих, тем самым, физическое правдоподобие и физическую (экспериментальную) реализацию таких решений».
 
В опубликованных работах, по словам руководителя проекта, была проведена классификация режимов трехмерных течений в рабочих системах «жидкость-газ» типа «этанол-азот», «HFE7100-азот» с различными соотношениями толщин жидкого и парогазового слоя в условиях пониженной и нормальной гравитации.
 
По результатам исследований ученые АлтГУ и ИВМ ФИЦ КНЦ СО РАН создали основу для оптимизации и совершенствования прикладных разработок в области жидкостных технологий, включая жидкостное охлаждение, системы термостабилизации микроэлектронного оборудования, жидкослойные системы регистрации информации, получение высококачественных кристаллов без структурных дефектов и так далее.

Источники

Математики АлтГУ упростили работу в области жидкостных технологий
Бизне$ инфо (biznesinfo.ru), 22/08/2019
Математики АлтГУ упростили работу в области жидкостных технологий
Новостинауки.рф, 22/08/2019
Ученые АлтГУ и ИВМ СО РАН создали математическую основу для упрощения работы в области жидкостных технологий
Алтайский государственный университет (asu.ru), 22/08/2019
Математики АлтГУ упростили работу в области жидкостных технологий
Новостибизнеса.рф, 22/08/2019
Математики АлтГУ упростили работу в области жидкостных технологий
Giac.ru, 22/08/2019
Ученые создали математическую основу для упрощения работы в области жидкостных технологий
Наука в Сибири (sbras.info), 22/08/2019
"Наука в Сибири" рассказала об успешной работе ученых АлтГУ и ИВМ СО РАН в области жидкостных технологий
Алтайский государственный университет (asu.ru), 23/08/2019
Математики АлтГУ упростили работу в области жидкостных технологий
Brand Art Marketing (brandart.ru), 22/08/2019
Математики АлтГУ упростили работу в области жидкостных технологий
Пресс-релизы A-BCD.ru, 22/08/2019
Математики АлтГУ упростили работу в области жидкостных технологий
Пресс-релизы Re-port.ru, 22/08/2019
Ученые АлтГУ и ИВМ СО РАН создали математическую основу для упрощения работы в области жидкостных технологий
Сибирское отделение Российской академии наук (sbras.ru), 22/08/2019
Ученые создали математическую основу для упрощения работы в области жидкостных технологий
Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук (ksc.krasn.ru), 27/08/2019
Специалисты АлтГУ и ИВМ СО РАН создали математическую основу для упрощения работы в области жидкостных технологий
Научная Россия (scientificrussia.ru), 03/09/2019
"Научная Россия": ученые АлтГУ и ИВМ СО РАН работают над уникальным проектом в области жидкостных технологий
Алтайский государственный университет (asu.ru), 04/09/2019
Ученые АлтГУ и ИВМ СО РАН создали математическую основу для упрощения работы в области жидкостных технологий
Nanonewsnet.ru, 06/09/2019
RusNanoNet: ученые АлтГУ и ИВМ СО РАН реализуют уникальный проект
Алтайский государственный университет (asu.ru), 09/09/2019
"Аккредитация в образовании": ученые АлтГУ и ИВМ СО РАН реализуют уникальный проект
Алтайский государственный университет (asu.ru), 11/09/2019

Похожие новости

  • 03/01/2019

    Обнаружены особенности образования соединений, мешающих добыче нефти и газа

    ​​Ученые из Института неорганической химии имени А.В. Николаева Сибирского отделения Российской академии наук (ИНХ СО РАН) исследовали реакцию образования кристаллических соединений воды и газа (газовых гидратов) с метастабильной (неустойчивой) структурой.
    856
  • 09/07/2019

    НГУ и «Газпромнефть» создали НОЦ по развитию технологий добычи нефти и газа

    ​Компания «Газпромнефть» создала на базе Новосибирского государственного университета (НГУ) Научно-образовательный центр (НОЦ) по развитию нефтегазовых технологий. Центр объединяет исследователей научных институтов, студентов и сотрудников НГУ для решения научно-прикладных задач.
    330
  • 07/11/2017

    Статья ученых ИЛФ СО РАН и НГУ отмечена как статья недели журнала Laser Physics Letters

    ​Статья ученых НГУ и ИЛФ СО РАН о новых топологиях резонаторов волоконных лазеров ультракоротких импульсов вызвала на прошедшей неделе наибольший интерес среди контента международного лазерного журнала авторитетного мирового издательства.
    1225
  • 29/11/2016

    Новосибирские ученые будут сотрудничать с Севастопольским государственным университетом

    ​В сотрудничестве с Севастопольским государственным университетом в сфере энергоэффективности заинтересованы крупные предприятия энергетической отрасли.  С представителями власти, науки и промышленности Сибирского региона встретился профессор кафедры «Возобновляемые источники энергии» Института ядерной энергии и промышленности СевГУ Владимир Сафронов на XII Новосибирском инновационно-инвестиционном форуме по направлению «Инновационная энергетика».
    1510
  • 10/04/2019

    Академик Сергей Алексеенко: Инновационное развитие требует объединения усилий науки, образования, бизнеса и власти

     В последние десять лет развитию вузов уделяется повышенное внимание, возможно, в связи с попыткой переноса науки в сферу образования. Реализуется целый ряд вузовских программ и проектов, в которых неотъемлемой частью являются научные исследования.
    359
  • 07/08/2019

    Сибирские ученые: свойства наножидкостей зависят от концентрации и состава наночастиц

    ​Группа исследователей из Сибирского федерального университета, Института теплофизики им С. С. Кутателадзе СО РАН и Новосибирского государственного архитектурно-строительного университета проанализировала характеристики 60 наножидкостей и установила, что с уменьшением размера наночастиц увеличивается вероятность того, что жидкость станет неньютоновской.
    286
  • 04/09/2019

    Цитируемые ученые ТПУ: катализаторы из золота и оболочки для ТВЭЛов

    ​Проект «Цитируемые ученые ТПУ» подводит итоги публикационной активности ученых Томского политехнического университета за летний период. Самый высокоцитируемый соавтор статей ученых ТПУ имеет индекс Хирша 75, а самый высокорейтинговый журнал — импакт-фактор 9,405 (Green Chemistry, Q1).
    183
  • 31/12/2017

    Топ-10 исследований российских ученых 2017 года по версии РНФ

    Около 35 тысяч российских ученых проводили и проводят фундаментальные исследования при поддержке Российского научного фонда (РНФ). Ежемесячно в российских и зарубежных СМИ выходят десятки новостей об их достижениях.
    2952
  • 23/11/2017

    Сибирские ученые модернизировали метод расчета движения жидкостей

    ​Исследователи из Сибирского федерального университета (СФУ) в сотрудничестве с коллегами из Московского государственного университета и Сибирского отделения РАН предложили использовать для гидродинамических расчетов систему из нескольких графических процессоров вместо центрального.
    892
  • 07/02/2019

    Междисциплинарный международный проект АлтГУ получил поддержку РФФИ и Национального центра научных исследований Франции

    ​Накануне Дня российской науки были подведены итоги совместного конкурса РФФИ – Национальный центр научных исследований Франции. Среди победителей проект опорного Алтайского государственного университета «Лошади и их значение в жизни древнего населения Алтая и сопредельных территорий: междисциплинарные исследования и реконструкции».
    400